綠色氧化石墨烯使用方法

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-05-09

當(dāng)今世界面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境與能源挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)能源如煤、石油的不斷消耗以及環(huán)境的日益惡化嚴(yán)重影響了人類(lèi)的日常生活以及社會(huì)的正常發(fā)展。因而開(kāi)發(fā)更為高效與環(huán)境友好的能源設(shè)備越來(lái)越得到人們的強(qiáng)烈關(guān)注。為**的初代鋰離子二次電池以其在能量密度與操作電壓上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鉛酸與鎳鎘電池的優(yōu)勢(shì),迅速應(yīng)用于便攜電子設(shè)備電池市場(chǎng)。其后,隨著具有環(huán)境友好、成本低廉、循環(huán)性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)勢(shì)的以磷酸鐵鋰為**的正極材料的報(bào)道[6,7],鋰離子二次電池的應(yīng)用也擴(kuò)展到混合動(dòng)力汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。然而目前鋰離子電池電極材料還存在著諸多問(wèn)題,如較低的電子電導(dǎo)率與鋰離子遷移效率、嵌脫鋰過(guò)程中巨大的體積變化、電極材料與電解液的副反應(yīng)造成的容量損失以及活性物質(zhì)不可逆的結(jié)構(gòu)變化制約材料的循環(huán)穩(wěn)定性等。另外,由于目前常用的鋰離子電池正極材料固有的理論容量限制,實(shí)際應(yīng)用的鋰離子電池的比能量密度很難突破250Wh/kg[8],因而難以滿足其在高比能量電池領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。在這種背景下,鋰硫電池作為一種新的電化學(xué)儲(chǔ)能體系,以其超高的理論能量密度(2600Wh/kg)以及單質(zhì)硫儲(chǔ)量豐富、環(huán)境友好的特點(diǎn),成為高比能二次電池的研究熱點(diǎn)。石墨烯漿料穩(wěn)定性較好,加入活性材料易于電池混漿。綠色氧化石墨烯使用方法

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氧化石墨烯的主要應(yīng)用:1、石墨烯可以做成化學(xué)傳感器,這個(gè)過(guò)程主要是通過(guò)石墨烯的表面吸附性能來(lái)完成的,根據(jù)部分學(xué)者的研究可知,石墨烯化學(xué)探測(cè)器的靈敏度可以與單分子檢測(cè)的極限相比擬。石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使它對(duì)周?chē)沫h(huán)境非常敏感。石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料,石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測(cè)多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。2、石墨烯可以用來(lái)制作晶體管,由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性,這種晶體管在接近單個(gè)原子的尺度上依然能穩(wěn)定大氏地工作。相比之下,目前以硅為材料的晶體管在10納米左右的尺度上就會(huì)失去穩(wěn)定性;石墨烯中電子對(duì)外場(chǎng)的反應(yīng)速度超快這一特點(diǎn),又使得由它制成的晶體管可以達(dá)到極高的工作頻率。廣東氧化石墨烯生產(chǎn)廠家利用氧化石墨烯制備的石墨烯導(dǎo)熱膜,導(dǎo)熱系數(shù)高。

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真空抽濾法是一種制備石墨烯薄膜的**常見(jiàn)方法。由于氧化石墨烯的片層含有大量羧基、羰基等親水性含氧官能團(tuán),并且片層間具有靜電相互作用不容易團(tuán)聚,因此在不借助分散劑的情況下也能在水溶液中分散均勻,從而形成穩(wěn)定的分散液,非常有利于真空抽濾過(guò)程中片層的緊密排列[43,44]。Liu[45】等人采用真空抽濾法制備了具有有序排列結(jié)構(gòu)和高密度的GO/PDA復(fù)合膜。在GO/PDA復(fù)合膜中,GO的含氧官能團(tuán)與PDA的胺基之間存在氫鍵相互作用,并且PDA對(duì)GO具有還原的作用。在經(jīng)過(guò)3000°C高溫處理之后,PDA被轉(zhuǎn)化為具有***石墨晶體結(jié)構(gòu)的CPDA納米顆粒(CPDANPs),對(duì)石墨烯片層起到了增強(qiáng)的作用,從而使復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率

石墨烯薄膜具有優(yōu)異的面內(nèi)熱導(dǎo)率和良好的柔鈿性,因此經(jīng)常在可穿戴設(shè)備、電子設(shè)備等領(lǐng)域被用作散熱材料使用。劉忠范院士團(tuán)隊(duì)[78]通過(guò)等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)石墨烯納米壁,得到的納米壁具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和出色的熱導(dǎo)率。在輸入電流為350mA的情況下,基于石墨烯納米壁組裝的LED在光輸出功率方面提高了37%左右,而溫度卻降低了3.8%,說(shuō)明石墨烯納米壁可用作LED應(yīng)用中增強(qiáng)散熱的良好材料。Kim[79]等人使用球磨法將氟化石墨剝落為氟化石墨烯溶液,然后通過(guò)真空抽濾得到10pm厚的超薄氟化石墨烯薄膜(EGF),顯示出242Wm-1K-1的優(yōu)異面內(nèi)熱導(dǎo)率。Guo_等人通過(guò)涂布法制備了一種厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜。這種石墨烯薄膜具有良好的柔韌性和優(yōu)異的導(dǎo)熱性能,在施加3.2V電壓時(shí),薄膜可以在6s內(nèi)從室溫快速升溫至45°C。而去除外加電壓后,石墨烯薄膜可在5s內(nèi)迅速冷卻至室溫,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其既具有快速的電加熱響應(yīng),又具有高效的散熱能力。氧化石墨烯可以應(yīng)用于鋰離子電池,提高儲(chǔ)能密度和循環(huán)倍率。

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由于氧化墨烯表面仔在大:的鈑I{能川.喪脫f{{良好的親水性.昕以不儀能高度分散廠水溶液或j他仃饑劑中.而且在一定反應(yīng)條件F能轉(zhuǎn)變幻彳f維忖架納fj1J的1,烯水凝膠或氣凝膠。當(dāng)前二維r烯常川I制衙‘法』三要仃水熱法、化學(xué)氣相沉積法、自組裝法干¨31)¨印法2.3.1水熱法水熱法是制備三維石墨烯凝膠**l】的‘法。水熱條件下,氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中的含瓴If能Ⅲ逐漸被還,軛結(jié)構(gòu)逐漸被修復(fù),還原后的石墨烯,;之Ihjfl0電斥力減?。畨毫ψ饔孟滦纬闪讼嘟获g的骨架狀r烯水凝膠。Iji等…將氧化石墨超聲分散】l8O(卜水熱眨心l.制得海綿狀的三維什墨烯氣凝膠。j際比太f!l達(dá)l32I31。?!。.具有比膨脹墨和其他仃機(jī)【】發(fā)I;付制&r的ll殷附能Wu等。利用水熱法合成了連通,、孔人小為一9~3.5nnl、島比表而積和低質(zhì)蛀密度的彩孔狀-2II:r烯凝膠。此外.Song等利用該法成功i火僻J能II殷附水又能吸附油的雙親性多功能墨烯泡沭。石墨烯抗靜電阻燃復(fù)合材料高氧指數(shù),以及良好的流動(dòng)性與力學(xué)性能。福建生產(chǎn)氧化石墨烯

石墨烯環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用于重防腐涂料、導(dǎo)電涂料、粉末涂料以及膠粉劑等領(lǐng)域。綠色氧化石墨烯使用方法

熱烈祝賀常州第六元素材料科技股份有限公司網(wǎng)站成功上線!感謝珍島信息技術(shù)(上海)股份有限公司對(duì)我司網(wǎng)站的技術(shù)支持,歡迎新老朋友訪問(wèn)瀏覽網(wǎng)站。常州第六元素材料科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“公司”)成立于2011年11月,由瞿研博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立,入駐省級(jí)科技孵化器江蘇武進(jìn)西太湖國(guó)際智慧園,目前注冊(cè)資本人民幣,是專(zhuān)業(yè)從事粉體石墨烯研發(fā)生產(chǎn),是江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位、中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)理事單位。2023年被認(rèn)定為“**專(zhuān)精特新小巨人企業(yè)”,“2022年入選“科創(chuàng)中國(guó)”先導(dǎo)技術(shù)榜(江蘇省先進(jìn)材料領(lǐng)域***入選)”、“蘇南國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)瞪羚企業(yè)”、“蘇南國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)潛在獨(dú)角獸企業(yè)”等榮譽(yù),建有“江蘇省薄層高質(zhì)量石墨烯粉體工程技術(shù)研究中心”、“省級(jí)博士后創(chuàng)新實(shí)踐基地”等研發(fā)平臺(tái)。公司目前是國(guó)內(nèi)產(chǎn)能規(guī)模比較大的石墨烯粉體生產(chǎn)企業(yè)之一,于2013年11月建成了國(guó)內(nèi)首條自動(dòng)控制的年產(chǎn)10噸氧化石墨(烯)的規(guī)模化生產(chǎn)線,建有國(guó)內(nèi)首條年產(chǎn)100噸石墨烯/400噸氧化石墨(烯)的自動(dòng)控制規(guī)?;a(chǎn)線。綠色氧化石墨烯使用方法